不同施氮水平對套種野菊花生長和產(chǎn)量的影響

李小勇，夏祥華，陶進科，黃丹娜，羅菊云，吳秀光

（1.賀州學院食品與生物工程學院/廣西果蔬保鮮和深加工研究人才小高地，廣西 賀州 542899；2.廣西壯族自治區(qū)藥用植物園，廣西 南寧 530023；3.融安縣科技局，廣西 柳州 545000）

【研究意義】野菊花為菊科植物野菊（Chrysanthemum indicum L.）的干燥頭狀花序，又稱瘧疾草、苦薏、山菊花等，為我國傳統(tǒng)常用中藥材，廣泛分布于我國大部分省市［1］。其性涼，味苦、辛，歸肺、肝經(jīng)，具有清熱解毒、清肝明目等功效［2］。野菊花在我國的藥用歷史悠久，其臨床主要用于治療疔瘡癰腫、目赤腫痛、頭暈?zāi)垦５龋?］。氮肥是藥用植物生長所需三大營養(yǎng)元素之一，其合理施用對促進藥用植物的生長發(fā)育、提高藥材產(chǎn)量和品質(zhì)起重要作用，在中藥材規(guī)范化栽培上愈來愈受到重視。長期以來，藥用菊花的栽培生產(chǎn)中氮素施用過量，造成了肥料浪費和土壤污染，嚴重影響其產(chǎn)量和藥用品質(zhì)。在生產(chǎn)實踐中，科學施肥是獲得藥用菊花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)措施之一。在廣西柳州融安縣（金桔之鄉(xiāng)）大力推廣與示范“金桔-野菊花”套種新模式的背景下，探明不同施氮水平對套種野菊花生長和產(chǎn)量的影響效應(yīng)，對指導套種野菊花的規(guī)范化施肥和節(jié)本增效具有重要現(xiàn)實意義?！厩叭搜芯窟M展】近年來一些學者在藥用菊花的栽培上對其營養(yǎng)特性進行了較為廣泛的研究，劉大會等［4］通過基地土壤盆栽試驗表明，在合理施氮基礎(chǔ)（每千克土壤施氮量0.3～0.4 g）可提高杭菊的藥材經(jīng)濟學和生物學產(chǎn)量；祝麗香等［5］通過田間小區(qū)試驗研究認為，杭白菊在施氮量為150 kg/hm2時可獲得最高產(chǎn)量（2 211.3 kg/hm2）。張朋等［6］研究表明氮素形態(tài)及配比對杭白菊的產(chǎn)量和品質(zhì)影響顯著，其氨態(tài)氮與硝態(tài)氮的配比為1∶3時，有利于促進杭白菊的生長和提升藥用品質(zhì)。李麗等［7］采用盆栽試驗也研究證實，氮素形態(tài)對藥用菊花氮代謝、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響存在較大差異，其中酰胺態(tài)氮和硝態(tài)氮混合施用時藥用菊花單株花序干重最大。張建海等［8-9］研究發(fā)現(xiàn)，隨著N、P、K施肥量的增加，野菊花的產(chǎn)量和有效成分蒙花苷的含量均呈現(xiàn)先升后降的趨勢，其產(chǎn)量和品質(zhì)最佳時的適宜施肥量分別為氮138.5～176.2 kg/hm2、磷109.9～155.4 kg/hm2和鉀149.2～201.3 kg/hm2?！颈狙芯康那腥朦c】前人多采用盆栽試驗研究不同肥料類型及配比對藥用菊花的產(chǎn)量、品質(zhì)和生長發(fā)育上等方面影響，缺乏一定大田試驗系統(tǒng)研究；對套種野菊花的營養(yǎng)特性的研究鮮有報道。本研究在“金桔-野菊花”復合套種模式下采用大田試驗，比較分析不同施氮水平對套種野菊花的生長及產(chǎn)量形成差異，篩選出最佳氮肥施用量?！緮M解決的關(guān)鍵問題】明確氮素營養(yǎng)對套種野菊花栽培效應(yīng)，確定最適施氮水平，為套種野菊花的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)模式提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試野菊花為當?shù)厣剿?、水溝和山邊挖取野生種；供試肥料為尿素（純N 42%，四川瀘天化股份有限公司生產(chǎn)）。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗地概況 試驗在廣西柳州市融安縣大將鎮(zhèn)板茂村榮坡屯組（25°16.716′N 、109°33.041′E）的金桔種植園（2年生）內(nèi)進行，試驗地海拔246 m。供試土壤為黃壤土，土壤肥力中等，其理化指標如下：pH 4.37，有機質(zhì)含量52.81 mg/kg，全氮含量1.65 g/kg，堿解氮含量126.80 mg/kg，全磷含量1.03 g/kg，速效磷含量9.99 mg/kg，全鉀含量7.99 g/kg，速效鉀含量13.4 mg/kg。

1.2.2 試驗設(shè)計 采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)6個不同的施氮水平，分別為CK（不施氮）、N1（45 kg/hm2）、N2（75 kg/hm2）、N3（105 kg/hm2）、N4（135 kg/hm2）、N5（165 kg/hm2）， 采用寬窄行栽培（20 cm+40 cm），株距為20 cm。小區(qū)面積7.2 m2（1.2 m×6.0 m），3次重復，共18個小區(qū)。3月23日移栽，每穴種植1株，采用寬窄行種植15 cm×（20 cm+40 cm），種植密度為22.2×104株/hm2。氮肥按苗肥∶分枝肥∶蕾肥=2∶3∶3比例施入，過磷酸鈣262.5 kg/hm2，氯化鉀172.5 kg/hm2，磷、鉀肥做基肥一次性施入，田間按高產(chǎn)栽培管理措施進行。

1.3 項目測定與方法

1.3.1 葉面積和干物質(zhì)積累量 在苗期（5月23日）、分枝期（6月20日）、現(xiàn)蕾期（8月20日）、盛花期（9月25日）、終花期（10月25日）取樣，每個小區(qū)隨機選取生長一致植株5株，清洗干凈，按根、莖、葉、花不同部位分開，采用美國LICOR公司生產(chǎn)便攜式葉面積儀（LI-3000C和LI-3050C）離體測定單株葉面積（LA）；葉面積指數(shù)（Leaf area index，LAI）=單位土地面積上的總?cè)~面積／單位土地面積；105 ℃殺青30 min，在80 ℃烘干72 h至恒重，稱量各器官干重。

1.3.2 SPAD值 采用SPAD-520葉綠素計測定野菊花葉片的葉綠素相對含量。在移栽后34 d（4月26日）、61 d（5月23日）、89 d（6月20日）進行，每個小區(qū)選取生長均勻的植株5株，每株選取3片上部葉（從枝條上部往下第3～4片葉）測定，取其平均值作為植株葉綠素相對含量。

1.3.3 株高和分枝數(shù) 在終花期（10月25日），每處理小區(qū)選取5株，采用鋼尺測量株高；在分枝末期（8月20日），每個小區(qū)選取10株調(diào)查分枝數(shù)。

1.3.4 產(chǎn)量 每個處理小區(qū)從始花期（9月25日）起定點10株，每隔3 d采取鮮花1次（在當日清晨7：00～8：00露水未干時），用電子天平（感量為0.01 g）稱鮮重，用微波爐及時剎青（105℃）5 min，在60℃烘干至恒重。采收期至10月25日結(jié)束，統(tǒng)計單株產(chǎn)量。

試驗數(shù)據(jù)采用SAS9.0軟件進行統(tǒng)計分析，采用SSR法進行差異顯著性檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮水平對套種野菊花生長的影響

由表1可知，不同施氮處理對野菊花的株高和分枝數(shù)有顯著影響，總體均表現(xiàn)為N5＞N4＞N3＞N2＞N1＞CK。 與 CK 相 比，N1、N2、N3、N4、N5施氮處理的株高分別增加5.48%、11.4%、13.3%、15.7%、20.1%，除N1處理外，其他處理與CK間存在顯著差異。N1、N2、N3、N4、N5處理的單株分枝數(shù)比CK分別增加35.1%、84.6%、55.1%、142.3%、229.7%，其中N1與CK間差異不顯著，但均顯著低于其他處理。表明施氮有利于促進野菊花生長，較高的施氮量能顯著增加分枝數(shù)。

表1 不同施氮水平對套種野菊花株高和分枝數(shù)的影響Table1 Effect of different N application rate on plant height and branch number of wild Chrysanthemum under intercropping system

2.2 不同施氮水平對套種野菊花產(chǎn)量的影響。

從表2可以看出，隨著施氮量增加，野菊花產(chǎn)量均呈現(xiàn)先升高后略下降的趨勢，總體表現(xiàn) N4＞N5＞N3＞N2＞N1＞CK，且不同施氮處理間產(chǎn)量差異顯著；與CK相比，N5、N4、N3、N2、N1處理的干花產(chǎn)量分別提高61.3%、67.2%、34.8%，29.8%、15.3%，其鮮花產(chǎn)量分別增加73.5%、73.9%、36.9%、18.4%、11.3%，其中N5與N4處理間差異不顯著，但均顯著高于其他處理。在折干率上，不同施氮處理間差異不顯著。表明施氮能顯著促進套種野菊花的鮮花和干花產(chǎn)量提高，在施氮量為135 kg/hm2（N4）時產(chǎn)量最高，過高施氮量不利于其產(chǎn)量的進一步提升。

2.3 不同施氮水平對套種野菊花干物質(zhì)積累量的影響

由表3可知，不同施氮處理的干物質(zhì)積累量均隨生育進程的推進逐漸增加，在終花期達到最大值；在蕾期前期表現(xiàn)為N5＞N4＞N3＞N2＞N1＞CK，而在蕾期后期表現(xiàn)為N4＞N5＞N3＞N2＞N1＞CK，不同施氮處理間干物質(zhì)存在顯著差異。在現(xiàn)蕾期，與CK相比，N1、N2、N3、N4和N5處理的干物積累量分別顯著增加 25.3%、35.5%、68.9%、123.5% 和 146.9%；在盛花期其干物質(zhì)積累量分別比CK顯著提高21.6%、45.2%、47.4%、58.8%和49.6%； 在 終花期其總干物質(zhì)積累量分別比CK提高23.5%、24.1%、28.2%、51%和40.9%，其中N4與N5處理間無顯著差異，但顯著高于其他處理。上述結(jié)果表明施氮有利于促進野菊花干物質(zhì)的增加；但過高的施氮量不利于干物質(zhì)進一步積累。

表2 不同施氮水平對套種野菊花干花和鮮花產(chǎn)量的影響Table 2 Effect of different N application rates on yields of dry flowers and flesh flowers of wild Chrysanthemum under intercropping system

2.4 不同施氮水平對套種野菊花LAI的影響

由表4可知，不同施氮處理的套種野菊花LAI在整個生育期間均呈先升后降的趨勢；在現(xiàn)蕾期群體的LAI均達到最大值，與CK相比，不同施氮處理的LAI增幅為52.6%～122%，其中N4與N5處理間無顯著差異，但均顯著高于其他處理；在盛花期N1、N2、N3、N4和N5處理群體的LAI分別比CK顯著增加57.0%、65.4%、86.3%、122.4%、106.1%，處理間差異極顯著。上述結(jié)果表明施氮有利于提高套種野菊花群體LAI，而在現(xiàn)蕾后期較高的施氮量利于維持群體LAI在一個相對高的水平。

表3 不同施氮水平對套種野菊干物質(zhì)積累量（g/m2）的影響Table 3 Effect of different N application rates on dry matter accumulation （g/m2）of wild Chrysanthemum under intercropping system

2.5 不同施氮水平對套種野菊花葉片SPAD的影響

由表5可知，不同施氮處理對套種野菊花葉片SPAD值的影響因生育階段而異。在苗期生長階段（移栽后34、61 d），不同施氮處理套種野菊花的SPAD值與CK相比無顯著差異；在分枝生長階段（移栽后81 d），N1、N2和N3處理的SPAD值比CK分別增加2.67%、6.33%、7.38%，但各處理間均無顯著差異；N5與N4處理的SPAD值分別比CK顯著提高10.2%和7.97%，但兩處理間差異不顯著。可見，在營養(yǎng)生長階段，施氮有利于提高套種野菊花葉片的SPAD值，高施氮量對葉片SPAD值的影響較顯著。

表4 不同施氮水平對套種野菊花LAI的影響表4 Effect of different N application rates on leaf area index of wild Chrysanthemum under intercropping system

表5 不同施氮水平對套種野菊花葉片SPAD值的影響Table 5 Effect of different N application rares on SPAD value of leaf of wild Chrysanthemum under intercropping system

3 討論

藥用菊花為喜氮植物，氮素對菊花的產(chǎn)量和品質(zhì)形成至關(guān)重要，其植株頭狀花序的數(shù)量和植株總分枝數(shù)是產(chǎn)量形成的主要構(gòu)成因子［13］。已有研究認為，氮肥作為一種重要的大量元素, 對杭白菊的生長和產(chǎn)量有顯著促進作用，可大幅增加植株葉片葉綠素含量，從而促進光合作用和干物質(zhì)的積累，并顯著促進植株的花芽分化［4］；但氮肥施用過量并不利于菊花的產(chǎn)量和品質(zhì)的同步提升［16］。本研究結(jié)果表明，不同施氮處理對套種野菊花的鮮花及干花產(chǎn)量有顯著影響；隨著施氮量增加，其產(chǎn)量呈先直線上升后略下降的趨勢，其中N4處理（135 kg/hm2）的鮮花及干花產(chǎn)量最高，分別為8 838.8、2 523.8 kg/hm2；不同施氮處理間的株高和分枝數(shù)也存在顯著差異，隨著施氮量的增加，其株高逐漸增加。表明在本試驗條件下，氮肥對套種野菊花的生長和產(chǎn)量有顯著的促進作用，但進一步提高施氮量其增產(chǎn)效果不顯著。N4處理的產(chǎn)量最高主要得益于單株產(chǎn)量顯著提高，其單株鮮花和干花產(chǎn)量分別為33.6、11.77 g；具有較高物質(zhì)生產(chǎn)性能，其群體葉面積指數(shù)（LAI）增長較快，葉片的SPAD值較高，表現(xiàn)出較顯著的光合物質(zhì)生產(chǎn)能力，其總干物質(zhì)積累量最高為962.7 g/m2，比CK顯著增加51%，在盛花期其LAI比CK增加122.4%，又能維持一個較高水平，其群體衰老較慢，利于光合產(chǎn)物向繁殖器官轉(zhuǎn)移，因而利于花期群體的光合作用和生產(chǎn)性能提高，促進開花數(shù)增加，從而導致其鮮花產(chǎn)量的顯著提高；同時在營養(yǎng)生長階段，其有利于群體的早生快發(fā)，促進群體分枝數(shù)顯著增加（31.7個/株），比CK顯著增加142.3%，為促進生殖生長（花蕾數(shù)的增加）提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)和保障。

氮肥是影響藥用菊花產(chǎn)量的主效栽培因子［11］，對植物的干物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量形成至關(guān)重要［10］，適宜的氮用量有利于株高、一次分枝長度、總開花數(shù)和植株干重的增加［12］。研究表明，合理的水肥配置是保證滁菊產(chǎn)量和品質(zhì)形成的關(guān)鍵［14］；不同肥料配比中，氮肥對杭白菊的增產(chǎn)效應(yīng)最明顯, 其最佳施用量為N 378.5 kg/hm2［15］。本研究證實施氮對套種野菊花的生長和產(chǎn)量有顯著的促進作用，套種野菊花的最佳施氮量（N4 135 kg/hm2）與前人研究的最適宜施氮量范圍較接近［8］；施氮能促進植株對氮的吸收，并利于群體的早生和快發(fā)，導致植株葉綠素相對含量顯著增加，從而促進光合作用和干物質(zhì)的積累；同時顯著促進植株的發(fā)芽分化，增加套種野菊花的產(chǎn)量。由于野菊花為淺根系，在前期氮肥施用時應(yīng)少量多次兌水澆施，避免燒根，導致植株死亡，應(yīng)掌握“前輕中重后控”施肥原則，由于花期時間長，應(yīng)及時采收，同時加強田間管理和病蟲害防治，最終獲得高產(chǎn)。

4 結(jié)論

在“金桔-野菊花”套種模式下，施氮對野菊花的生長和產(chǎn)量有顯著的促進作用；在本試驗條件下，套種野菊花生育期內(nèi)最適宜推薦施氮量為135 kg/hm2。